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Navires de transport des hydraucarbures


  Transport de pétrole




Malgré les nombreuses et considérables variations de prix qu'il a connues depuis 1973, le pétrole conserve toujours dans le monde une place prépondérante, en tête des différentes sources d'énergie, soit 36,4 p. 100 en 2005, alors que les combustibles solides représentaient 27,8 p. 100 et le gaz naturel 23,5 p. 100. Pour la France, qui a largement développé son industrie nucléaire, celle-ci fournissait à cette date 44 p. 100 de l'énergie totale consommée, et le pétrole 35,5 p. 100.

Or il se trouve que, pour une large part, les principales zones productrices de pétrole sont éloignées des principales zones consommatrices. C'est ainsi que 63 p. 100 des 3 836 millions de tonnes de pétrole consommé dans le monde en 2005ont fait l'objet d'un transport maritime de zone à zone.

Le transport par pipeline a pris également de l'expansion au cours des dernières décennies. Son développement s'explique soit parce qu'il permet de raccourcir considérablement les distances à franchir, soit parce que les lieux de production ne sont pas accessibles par mer, soit pour des raisons de sécurité ou politiques et, bien entendu, pour l'acheminement vers des zones de production ou de consommation situées à l'intérieur d'un même territoire.



  Le besoin de transport maritime pétrolier


L'activité de transport maritime pétrolier n'avait cessé d'occuper une part croissante dans le commerce maritime mondial jusqu'en 1973, puisque, tous produits réunis, elle représentait alors, avec 1 640 millions de tonnes, 52,5 p. 100 du tonnage transporté par mer. À la même époque, cette activité paraissait encore plus importante en l'exprimant en tonnes-milles (tonnes transportées × milles parcourus), puisqu'elle couvrait à elle seule 66,3 p. 100 de l'activité mondiale totale de transport maritime.

Depuis lors, l'activité du transport maritime pétrolier a fortement varié. Le transport de pétrole brut a considérablement baissé jusqu'en 1985, croissant à nouveau régulièrement par la suite. Le transport des produits pétroliers, en revanche, a progressé lentement et de manière régulière.

En 2005, le transport maritime concernant le pétrole brut et les produits pétroliers ne représentait toutefois plus que 34 p. 100 du tonnage total transporté (égal à 7 100 millions de tonnes, toutes marchandises réunies), et 40,3 p. 100 de l'activité exprimée en tonnes-milles, ce qui constitue encore une part très importante du trafic maritime mondial.


Bien que les principaux pays producteurs se soient dotés progressivement d'une industrie nationale de raffinage de pétrole brut destinée à leurs besoins propres mais aussi à l' exportation, la part du pétrole brut transporté par mer reste largement prépondérante, puisqu'elle représente encore en 2005 76,7 p. 100 du tonnage pétrolier total transporté par voie maritime, le solde étant constitué par les produits pétroliers finis ou semi-finis (fig. 1).
Le trafic maritime mondial lié au pétrole est très diversifié et peut quelquefois évoluer rapidement. En effet, il dépend directement, d'une part, des besoins des pays consommateurs qui importent du pétrole brut pour le traiter dans leurs usines de raffinage ainsi que des produits pétroliers finis ou semi-finis, et, d'autre part, de la localisation des pays exportateurs. En particulier, des problèmes politiques tels que la crise de Suez (1956) ou la guerre du Golfe (1991) peuvent le perturber brutalement.     Agrandir image  


Les échanges de pétrole brut et de produits raffinés ont lieu entre des zones exportatrices où se situent des capacités de production, et des zones importatrices qui sont liées aux consommations et aux capacités locales de raffinage (tabl. 1 et carte). Les variations relatives qui apparaissent entre les productions, les capacités de raffinage et les consommations.



  L'offre de navires



Au 1er janvier 2006, la flotte pétrolière mondiale se composait de 4 186 navires pétroliers de plus de 10 000 tonnes de port en lourd (tpl), représentant un tonnage total de 360 millions de tpl (Mtpl) ; 475 d'entre eux avaient un tonnage unitaire supérieur à 200 000 tpl, représentant 140 Mtpl, soit 38,7 p. 100 du tonnage total, dont quelques-uns dépassant 350 000 tpl (tabl. 2. Cette flotte est composée de navires transporteurs de pétrole brut (2 000 navires d'un tonnage total de 280 Mtpl), et de navires transporteurs de produits pétroliers finis ou semi-finis (970 navires d'un tonnage total de 37 Mtpl). Il s'y ajoute des navires transporteurs de produits chimiques liquides (34 Mtpl), et quelques navires mixtes pouvant transporter indifféremment du vrac sec (charbon, minerais, céréales...) ou du pétrole (8 Mtpl).
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Alors que, dans le passé, les navires appartenaient en majeure partie aux compagnies pétrolières, la plupart d'entre eux sont désormais la propriété d'armateurs indépendants (84 p. 100) et de compagnies nationales (10 p. 100). Cette situation résulte de la politique des compagnies pétrolières qui, de plus en plus, ont confié leur transport maritime à des tiers. Celles-ci affrètent les navires par des contrats d'une durée pouvant varier de plusieurs années à quelques mois, ou même pour un seul voyage. Quand il apparaît des excédents importants de tonnage, comme ce fut le cas dans les années 1980, les navires peuvent être désarmés ou utilisés en stockages flottants (cf. travaux offshore).
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En outre, au 1er janvier 2006, 710 navires pétroliers d'un tonnage total de 76 Mtpl étaient en commande ou en construction dans le monde. La Corée du Sud réalise plus de 40 p. 100 de ces nouvelles constructions, devant le Japon (30 p. 100) et la Chine (20 p. 100). Aucun navire d'une taille supérieure à 320 000 tpl n'était alors en commande.

La démolition des vieux navires peut être importante, elle dépend de leur état, de leur obsolescence technique et aussi de la conjoncture. C'est ainsi qu'en 2005, celle-ci a concerné un tonnage de 3,9 Mtpl.

Le pavillon est l'expression du caractère national d'un navire, et chaque État définit les conditions auxquelles il accepte qu'un navire arbore son pavillon, sa nationalité étant contrôlée à chaque entrée ou sortie de port. Les navires pétroliers peuvent naviguer soit sous des pavillons nationaux qui imposent que leurs propriétaires et les équipages aient la nationalité de l'État du pavillon, soit, depuis les années 1920, sous des pavillons de libre immatriculation qui autorisent les citoyens non ressortissants à y enregistrer leurs navires et à les armer avec des équipages étrangers, ce qui offre de nombreuses facilités financières et fiscales et conduit à une très grande compétitivité. Depuis le milieu des années 1980, un nouveau type de pavillon est apparu pour lutter contre le déclin des pavillons nationaux trop coûteux et de plus en plus concurrencés par la libre immatriculation.

Il s'agit toujours d'un pavillon national, mais qui permet des conditions d'armement moins exclusives et plus compétitives, en particulier en ce qui concerne l'équipage, qui peut alors être composé en partie de marins étrangers. C'est là un second registre, plus communément appelé pavillon bis. Ce cas se rencontre notamment en Norvège, au Danemark et au Royaume-Uni. En France, la loi du 3 mai 2005 a créé le Registre International Français (R.I.F.), destiné à promouvoir la compétitivité de la flotte française. Celui-ci prévoit notamment que le commandant et le second du navire possèdent la nationalité française et que l'équipage comprenne un minimum de marins communautaires ; il contribue à compenser le surcoût induit par les contraintes de pavillon.



  Aspects techniques et nautiques du transport maritime pétrolier


La construction et la maintenance des navires pétroliers, dont la valeur représente des sommes souvent considérables, particulièrement pour les plus gros d'entre eux, font l'objet de la plus grande attention de leurs armateurs. Les sociétés de classification (comme le bureau Véritas en France et le Lloyd's Register en Grande-Bretagne) exercent également une étroite surveillance et délivrent aux propriétaires des navires des certificats attestant le bon état de navigabilité des bâtiments à l'intention, notamment, des diverses autorités portuaires représentant les États et des assureurs maritimes qui couvrent les risques de la navigation, tant pour le navire que pour la marchandise transportée. Les compagnies elles-mêmes ont très souvent mis en place leur propre service d'inspection. Enfin, l'administration de la Sécurité maritime qui, en France, dépend du ministère chargé de la Mer, assure une surveillance attentive de l'état des navires, en fonction d'une réglementation nationale propre à l'Hexagone, elle-même établie dans le respect des conventions internationales ratifiées par le gouvernement français, après avoir été élaborées au sein d'un organisme international dépendant des Nations unies et connu sous le sigle O.M.I. (Organisation maritime internationale). Par ailleurs, l'Union européenne a mis en place ses propres mesures pour adapter la réglementation internationale à la navigation dans les eaux européennes et à l'accès dans ses ports.

Les navires pétroliers, notamment pour les plus grands d'entre eux, sont construits dans des chantiers spécialisés. Leur fabrication exige, en effet, des cales de dimensions adaptées dans lesquelles les constructeurs réalisent le montage d'éléments de coque et de structure préfabriqués dans les ateliers, ainsi que celui des divers équipements de propulsion, de cargaison, de navigation et de manœuvre, sans oublier les éléments de superstructure destinés, pour la plus grande part, au logement de l'équipage ainsi qu'aux locaux de centralisation de la conduite et de la surveillance.

Les principaux chantiers navals qui, naguère, étaient situés en Europe, et notamment en France, ont été concurrencés par les chantiers d'Extrême-Orient, tout particulièrement par la Corée du Sud, qui est devenue le premier constructeur mondial de navires pétroliers.



Le navire pétrolier est un bâtiment à coque porteuse, dont les cloisonnements, longitudinaux et transversaux, et le pont unique constituent un compartimentage destiné à recevoir la cargaison. Cette dernière est embarquée au port de chargement par gravité ou par pompage à partir d'un terminal à terre ou d'une bouée de chargement, via des collecteurs dimensionnés, de façon à permettre un chargement en une vingtaine d'heures. En revanche, les opérations de déchargement sont effectuées grâce à l'utilisation de pompes de cargaison, situées sur l'arrière des compartiments à cargaison et fonctionnant en pleine autonomie par rapport à la terre. La capacité de pompage d'un pétrolier de 300 000 tonnes est comprise entre 15 000 et 20 000 mètres cubes par heure, permettant ainsi de limiter la durée des opérations de déchargement à 24 heures.


Jusqu'au début des années 1980, la plupart des gros navires étaient équipés de turbines à vapeur qui fournissaient la puissance nécessaire à la propulsion assurée par la rotation de l'arbre porte-hélice, mais l'accroissement très important du coût de l'énergie a conduit à ne plus installer sur les nouveaux navires que des moteurs consommant en général des produits pétroliers lourds avec un meilleur rendement énergétique. La propulsion est assurée par une seule hélice, à l'exception des plus gros pétroliers de 500 000 tpl ou plus.



  Évolution de la réglementation internationale



La sauvegarde de la vie humaine en mer, la sécurité sous tous ses aspects et la protection contre la pollution de la mer et des côtes par les hydrocarbures font l'objet de conventions internationales élaborées sous l'égide de l' O.M.I. Les pollutions très importantes qui se sont produites, telles que celles dont furent responsables le Torrey-Canyon (1967), l'Amoco-Cadiz (1978), l'Exxon-Valdez (1989) et plus récemment l'Erika (1999) et le Prestige (2002), ont amené la communauté internationale à édicter depuis de nombreuses années des règles de construction et d'exploitation des navires de plus en plus sévères, pour diminuer les risques de tous ordres, et les conséquences des accidents (cf. marées noires).


C'est ainsi que la convention Marpol (Maritime Pollution Convention) de 1973 rendait pour la première fois obligatoire l'installation de ballasts séparés (segregated ballast tanks, S.B.T.) sur les navires neufs de plus de 70 000 tonnes de port en lourd. Le protocole Marpol de 1978 a étendu cette mesure aux navires de plus de 20 000 tonnes de port en lourd et, pour les navires existants, l'installation de systèmes de lavage des citernes au pétrole brut (crude oil washing, C.O.W.). Parallèlement à cette réglementation portant sur les procédures opérationnelles, la convention S.O.L.A.S. (Safety of Life at Sea, 1966-1974-1978) a imposé diverses mesures en matière d'équipements de navigation, de protection contre le feu, d'évacuation et de communication. Elle exigea à partir de 1978 l'installation à bord des pétroliers de systèmes de gaz inerte (inert gas system, I.G.S.) afin de limiter les risques d'explosion.

La Convention internationale sur la qualification du personnel de navigation fixe depuis 1978 dans des termes très précis les compétences requises pour l'équipage des navires pétroliers (International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers, S.T.C.W.).

Les États-Unis, par la place qu'ils occupent comme zone majeure d'importation, jouent un rôle d'entraînement en matière de réglementation maritime. C'est ainsi qu'ils ont promulgué en 1990 une nouvelle loi, dite Oil Pollution Act of 1990 (O.P.A.). Cette loi a principalement prévu l'obligation pour les pétroliers neufs commandés après le 30 juin 1990, qui navigueront dans les eaux américaines, ou jusqu'à 200 milles des côtes, d'être construits avec une double coque, c'est-à-dire avec des doubles parois latérales et un double fond, leur distance étant de 2 mètres pour les gros pétroliers.

L'O.M.I. a généralisé à partir de 1993 l'application de ces règles en les complétant et en les aménageant. En particulier, le double fond, pouvant présenter certains risques lors de l'échouage du navire, peut ne plus être exigé à condition que la conception du navire soit telle que la pression de la cargaison qui s'exerce sur le fond, lorsqu'il constitue une cloison unique entre la cargaison et la mer, ne puisse pas dépasser la pression hydrostatique extérieure de l'eau, ce qui doit empêcher l'écoulement du pétrole brut vers l'extérieur.

En matière de réparation des dommages et d' indemnisation des tiers en cas d'accident avec déversement significatif d'hydrocarbures, la réglementation de l'O.M.I. s'est également renforcée. Les deux conventions les plus importantes, la convention de 1969 sur la responsabilité du propriétaire du navire transportant des hydrocarbures et celle de 1971 portant création d'un Fonds international d'indemnisation organisent une réparation des dommages, payée conjointement par le propriétaire du navire et par le propriétaire de la marchandise. Les mécanismes de responsabilité sur lesquels reposent ces textes impliquent le propriétaire.



  Exploitation commerciale des navires pétroliers



À l'exception des caboteurs pétroliers affectés à un trafic interzone, voire côtier national, et de quelques navires mixtes affectés au transport du pétrole sur certaines traversées, les pétroliers long-courriers assurent un trafic à sens unique, des zones de production vers les zones de consommation. Dans ces zones, ils touchent à chaque fois des ports spécialisés, ce qui les amène à effectuer une traversée sur deux en charge ; l'autre traversée se fait sur lest, c'est-à-dire en embarquant dans des compartiments (appelés ballasts), spécialement réservés à cet effet ou préalablement vidés de leur cargaison et nettoyés, une quantité d'eau de mer suffisante pour que l'hélice soit immergée et que le navire soit manœuvrable dans toutes les conditions de temps qu'il rencontrera au cours de sa traversée sur lest.


La conduite, tant de la navigation que des installations, est assurée par un équipage de quinze à trente personnes, selon la taille du navire. Cet équipage participe également à l'entretien préventif, aux dépannages éventuels, et assure toutes les fonctions administratives et hôtelières liées à l'exploitation commerciale du navire et à la vie à bord. La compétence requise pour la conduite de ces navires exige des officiers et marins une haute technicité acquise dans des écoles spécialisées et au cours de stages à terre et à bord, non seulement pour la conduite des équipements, mais aussi en vue d'obtenir le plus haut niveau de sécurité et de protection de l'environnement.

En ce qui concerne le personnel navigant, une mutation profonde s'est produite depuis les années 1980, les marins étrangers (non communautaires), surtout d'origine asiatique, ayant progressivement remplacé une part importante des marins d'origine européenne, ce qui a conduit en général à des dépenses d'équipage beaucoup plus réduites, sous la pression d'une très vive concurrence internationale. Sous l'égide de l'O.M.I., des normes d'habilitation des écoles de formation maritime ont été édictées pour améliorer la formation des marins.

Le prix de revient du transport est composé des trois types de coûts suivants :

•   les coûts de capital et les frais financiers liés au prix d'acquisition du navire, dont la durée de vie moyenne se situe généralement entre vingt et trente ans ;
•   les coûts dits d'exploitation, couvrant les dépenses d'équipage, d'entretien du navire, d'assurance et les frais généraux ;
•   les coûts variables de combustibles (les soutes) et de frais de port (pilotage, remorquage, droits de port, frais divers d'escales) directement liés au trafic du navire.

Ces coûts peuvent être très différents selon les époques. Dans le cas d'un navire neuf, son prix dépend de sa taille et de ses caractéristiques, de la concurrence entre les chantiers de construction et de la conjoncture internationale, et il peut ainsi varier très rapidement. C'est ainsi que le prix d'un pétrolier de 280 000 tpl était de 76 millions de dollars fin 2003, 107 millions de dollars fin 2004 et 120 millions de dollars fin 2005. Il existe aussi un très important marché pour les navires de seconde main, qui peut fluctuer également dans de grandes proportions. Les frais financiers dépendent du marché financier et des taux d'intérêt, les primes d'assurance évoluent également en fonction du marché et du nombre d'accidents auxquels les compagnies ont eu à faire face ; les soutes ont un prix qui varie avec le prix de l'énergie, en particulier avec celui du pétrole brut, leur consommation étant fonction de la vitesse du navire, etc.



  Perspectives concernant le transport maritime


Activité de transport très spécialisée, le transport maritime du pétrole est intimement lié à l'avenir de la consommation pétrolière, d'une part, et aux échanges qu'elle entraînera entre zones productrices et zones consommatrices, d'autre part.


L'équilibre entre la demande et l'offre n'est jamais atteint de manière durable, et les taux de fret qui en résultent sont le plus souvent insuffisants non seulement pour rémunérer normalement cette activité, mais également pour permettre d'acheter des navires neufs, qui représentent des investissements très lourds. Il faut pourtant constamment renouveler la flotte, d'une part pour disposer de navires de plus en plus sûrs et performants et, d'autre part, pour suivre l'évolution d'une réglementation qui a pour objet la sécurité et le respect de l'environnement et qui est, à juste titre, de plus en plus stricte. Encore faut-il veiller à ce qu'elle soit respectée, ce qui n'est pas toujours le cas, car il existe encore des navires sous-normes qui sont à éliminer le plus rapidement possible.


La qualité des hommes, aussi bien celle des membres d'équipage que celle des personnels qui exercent les divers services à terre, doit également être assurée par une formation de plus en plus poussée, destinée à réduire encore les risques d'accidents.

Se déployant sur toutes les mers du globe, le transport maritime pétrolier se doit d'être un outil fiable au service du pétrole et sans risque pour les hommes et la nature.


 

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Méthanier


  Transport du gaz




Un méthanier, appelé aussi « LNG tanker », est un navire servant à transporter du gaz naturel liquéfié dans ses cuves. Il joue le rôle de « thermos flottant » pour maintenir le gaz naturel à l’état liquide, soit à – 163 °C, tout au long de la traversée des milliers de milles marins d’océan. Il existe actuellement deux types de méthaniers correspondant chacun à une technique de fabrication des cuves.



  Le méthanier Moss-Rosenberg, dit « à cuves sphériques »


Ce type de méthanier arbore une silhouette reconnaissable avec quatre à cinq cuves sphériques dont la moitié supérieure dépasse du pont. Ces sphères en aluminium, soudées et recouvertes d’une isolation extérieure en mousse, sont ancrées à la coque du navire par une jupe en acier elle-même munie d’un frein thermique en alliage spécial.



  Le méthanier dit « à cuves prismatiques à membranes »


Le concept technologique de ces membranes est le plus ancien (fin des années soixante). Il a été développé par Gaz Transport & Technigaz (GTT) et a été très largement mis en œuvre à partir des années soixante-dix. Il s’agit de cuves intégrées à la double coque du navire et qui en épousent les contours, permettant une utilisation optimale des volumes disponibles. L’isolation est assurée par une double membrane métallique étanche, dont la propriété est de conserver ses qualités mécaniques à très basse température. Les efforts mécaniques sont reportés sur la coque par une isolation qui la protège du froid.

Parmi la flotte des 359 navires comptabilisés en 2011, 104 étaient de type Moss-Rosenberg, 245 à cuves prismatiques à membranes et 10 autres de type C (méthanier à cuves sphériques renforcées pour transporter le gaz liquéfié par compression) et SPB (méthanier prismatique constitué de conteneurs en aluminium indépendants dans la coque). Fin 2011, 59 nouveaux navires étaient commandés, dont 54 à membranes, 3 Moss-Rosenberg et 2 de type C

Le premier méthanier commercial baptisé Methane Pioneer transportait 5 000 m3 de GNL lors de son voyage inaugural en 1959. Aujourd’hui, près de 400 méthaniers sillonnent les océans avec des cargaisons dont le volume standard atteint désormais les 165 000 m3.

Dans le cadre de certains grands projets récents, la capacité des navires va de 215 000 m3 (Q-Flex) à 266 000 m3 (Q-Max). La seule différence entre ces deux types de navires est leur taille : 315 m pour un Q-Flex et 345 m pour un Q-Max. Leur utilisation permet de diminuer le coût unitaire des voyages en transportant plus de GNL que les autres méthaniers. Toutefois, de par leur taille supérieure aux navires classiques, ils ne peuvent pas accoster à tous les ports.
Seuls une dizaine de chantiers navals dans le monde sont capables de construire des méthaniers, navires d’une grande sophistication technique qui comptent parmi les plus onéreux. Leur coût unitaire est de 200 à 250 millions de dollars et leur construction requiert en moyenne 36 mois.

Un méthanier présente de nombreuses particularités découlant des caractéristiques physiques du GNL.

•   Le méthanier reste haut sur l’eau en raison de la faible densité du GNL qu’il transporte. Cette relative légèreté lui permet de tenir un rythme de croisière plus rapide – 19 à 20 nœuds – que les 13 à 14 nœuds d’un pétrolier classique.
•   La double coque interne est séparée de la coque externe par des ballasts à eau. Une fois remplis, ces réservoirs alourdissent le méthanier et lui confèrent la stabilité voulue lorsqu’il voyage à vide, après avoir déchargé sa cargaison dans un terminal de regazéification.
•   La qualité de l’isolation ne peut empêcher le réchauffement d’une partie du GNL qui repasse alors à l’état gazeux (boil off gas). Ce boil off représente environ 0,15 % de la cargaison par jour. Le gaz est généralement récupéré pour contribuer au fonctionnement des moteurs et à la propulsion du navire. De ce fait, ce type de navire est très peu polluant. Certains méthaniers, notamment les Q-Flex et les Q-Max, sont dotés de modules de reliquéfaction, ce qui permet de réinjecter le gaz dans les cuves.


  Source : M.L.G. avec la collaboration de Jacques Rottenberg et Dominique Durand (Elengy

 

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